CN106162485B - 耳机阻抗检测系统、方法及便携式电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种新型耳机阻抗检测系统。新型耳机阻抗检测系统，包括一耳机接口，用于连接被测耳机，还包括信号产生电路，比较单元，计时单元，本发明通过一幅度随时间上升的波形信号输入耳机接口的一个音频输出端口以作为被测耳机的激励信号，同时对音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，以记录该电压降上升至设定阈值电压的时间，该时间与阻抗信息具有对应关系，本发明可以缩短耳机阻抗检测时间，有利于提升用户体验。

Description

耳机阻抗检测系统、方法及便携式电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种新型耳机阻抗检测系统。

背景技术

智能手机和音频标准的发展，对音频系统提出了越来越高的要求，作为音频系统中最重要的功能单元之一，耳机应当与接入的便携式电子设备的性能相匹配，才能表现较佳的音频性能，现有技术中一种耳机阻抗检测系统参照图1所示，通过对测试信号Vin进行处理后施加至被测耳机的耳机扬声器后，对耳机扬声器两端的电压降采用模数转换芯片进行采样获得耳机阻抗信息，再将耳机阻抗值的信息传递给系统并通过相应的软件算法以使系统做出调整后得到较佳的音频性能。存在的缺点是：测试信号必须上升至设定幅度值后，才能进行测试，使得现有的耳机阻抗检测时间过长，影响了用户体验。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型耳机阻抗检测系统，解决以上技术问题；

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

新型耳机阻抗检测系统，其中，包括一耳机接口，用于连接被测耳机，还包括，

信号产生电路，连接所述耳机接口，用于产生一幅度随时间上升的波形信号并自所述耳机接口的一个音频输出端口输入所述被测耳机，以作为所述被测耳机的激励信号；

比较单元，连接所述音频输出端口与接地端，用于对所述音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，并产生一比较信号；

计时单元，与所述比较单元连接，于所述波形信号施加于所述被测耳机时开始计时，并于所述电压降达到所述阈值电压时结束计时并输出计时数据，所述计时数据与被测耳机的阻抗信息一一对应。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，所述信号产生电路包括，

可调节的电流源，连接于一工作电压和接地端之间，可控制地改变输出电流大小；

可调分压电阻，连接于所述电流源和所述接地端之间，所述设定波形信号自所述可调分压电阻和所述电流源相连接的点引出。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，所述信号产生电路与所述音频输出端口之间连接一电压跟随器，所述电压跟随器主要由一运算放大器组成，于所述运算放大器的同相输入端连接所述设定波形信号；于所述运算放大器的输出端通过一可调电阻连接所述音频输出端口。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，所述设定波形信号的幅度每隔设定时间周期升高一预定增量。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，所述设定波形信号的幅度于第一阶段每隔设定时间周期升高一第一增量，自所述第一阶段后每隔所述设定时间周期升高的幅度是所述第一增量的2n倍，其中n＝1，2，…M。

本发明还提供一种新型耳机阻抗检测方法，用于上述的新型耳机阻抗检测系统，包括以下步骤：

步骤1，用于产生一幅度随时间上升的波形信号并自所述耳机接口的一个音频输出端口输入所述被测耳机，以作为所述被测耳机的激励信号；

步骤2，对所述音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，并产生一比较信号；

于所述波形信号施加于所述被测耳机时开始计时，并于所述电压降达到所述阈值电压时结束计时并输出计时数据，所述计时数据与被测耳机的阻抗信息一一对应。

本发明的新型耳机阻抗检测方法，所述设定波形信号的幅度每隔设定时间周期升高一预定增量。

本发明的新型耳机阻抗检测方法，所述设定波形信号的幅度于第一阶段每隔设定时间周期升高一第一增量，自所述第一阶段后每隔所述设定时间周期升高的幅度是所述第一增量的2n倍，其中n＝1，2，…M。

本发明还提供一种便携式电子设备，其中，包括上述的新型耳机阻抗检测系统。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明通过一幅度随时间上升的波形信号输入耳机接口的一个音频输出端口以作为被测耳机的激励信号，同时对音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，以记录该电压降上升至设定阈值电压的时间，该时间与阻抗信息具有对应关系，本发明可以缩短耳机阻抗检测时间，有利于提升用户体验。

附图说明

图1为现有技术的耳机阻抗测试系统图；

图2为传统的激励信号随时间变化的波形图；

图3为本发明的耳机阻抗测试系统结构图；

图4为本发明的激励信号随时间变化的示意图；

图5为本发明的激励信号整体示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图3、图4、图5，新型耳机阻抗检测系统，其中，包括一耳机接口，用于连接被测耳机，还包括，

信号产生电路，用于产生一幅度随时间上升的波形信号Vout并自耳机接口的一个音频输出端口输入被测耳机，以作为被测耳机的激励信号；

比较单元11，用于对音频输出端口与接地端GND之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，并产生一比较信号；

计时单元12，与比较单元11连接，于波形信号Vout施加于被测耳机时开始计时，并于电压降达到阈值电压时结束计时并输出计时数据，计时数据与被测耳机的阻抗信息一一对应。

现有技术对电压降的测试参照图2所示需要在Time2阶段进行，同时Time1和Time3阶段电压幅度需要缓慢上升或下降以缓解音频杂音，本发明通过一幅度随时间上升的波形信号输入耳机接口的一个音频输出端口以作为被测耳机的激励信号，同时对音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，以记录该电压降上升至设定阈值电压的时间，该时间与阻抗信息具有对应关系，同样的波形信号下，被测耳机阻抗越高，所需时间越短，由于在波形信号随时间上升的过程中即可进行测试，本发明可以缩短耳机阻抗检测时间。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，信号产生电路包括，

可调节的电流源14，连接于一工作电压VDD和接地端GND之间，可控制地改变输出电流大小，可调节的电流源14受一控制单元13的控制以改变输出电流大小；

可调分压电阻R2，连接于电流源14和接地端GND之间，设定波形信号自可调分压电阻R2和电流源14相连接的点引出。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，信号产生电路与音频输出端口之间连接一电压跟随器，电压跟随器主要由一运算放大器15组成，于运算放大器15的同相输入端+连接设定波形信号Vin；于运算放大器15的输出端通过一可调电阻R1连接音频输出端口。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，设定波形信号的幅度可以每隔设定时间周期T升高一预定增量V。

本发明的新型耳机阻抗检测系统，设定波形信号的幅度于第一阶段每隔设定时间周期T升高一第一增量V，自第一阶段后每隔设定时间周期T升高的幅度是第一增量的2n倍，其中n＝1，2，…M。如图3中所示，设定波形信号的幅度可以增加2V或4V等，依次类推。设定波形信号随时间变化的示意图和整体示意图分别如图4和图5所示。

本发明还提供一种新型耳机阻抗检测方法，用于上述的新型耳机阻抗检测系统，包括以下步骤：

步骤1，采用一幅度随时间上升的波形信号并自耳机接口的一个音频输出端口输入被测耳机，以作为被测耳机的激励信号；

步骤2，对音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，并产生一比较信号；

于波形信号施加于被测耳机时开始计时，并于电压降达到阈值电压时结束计时并输出计时数据，计时数据与被测耳机的阻抗信息一一对应。

计时数据可以通过数模转换芯片转换为数字信号后交由数字信号处理芯片或基带处理器或音频编解码器等其他功能模块处理。

本发明的新型耳机阻抗检测方法，设定波形信号的幅度每隔设定时间周期升高一预定增量。

本发明的新型耳机阻抗检测方法，设定波形信号的幅度于第一阶段每隔设定时间周期升高一第一增量，自第一阶段后每隔设定时间周期升高的幅度是第一增量的2n倍，其中n＝1，2，…M，M为正整数。

本发明还提供一种便携式电子设备，其中，包括上述的新型耳机阻抗检测系统。

本发明的便携式电子设备，包括存储单元，用于存储计时数据和与计时数据相对应的阻抗数据。

本发明的便携式电子设备，包括调整单元，自存储单元中读取被测耳机的阻抗数据，以调整音频系统参数。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.耳机阻抗检测系统，其特征在于，包括一耳机接口，用于连接被测耳机，还包括，

信号产生电路，连接所述耳机接口，用于产生一幅度随时间上升的波形信号并自所述耳机接口的一个音频输出端口输入所述被测耳机，以作为所述被测耳机的激励信号；

比较单元，连接所述音频输出端口与接地端，用于对所述音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，并产生一比较信号；

计时单元，与所述比较单元连接，于所述波形信号施加于所述被测耳机时开始计时，并于所述电压降达到所述阈值电压时结束计时并输出计时数据，所述计时数据与被测耳机的阻抗信息一一对应，同样的所述波形信号下，被测耳机的阻抗越高，所需的时间越短。

2.根据权利要求1所述的耳机阻抗检测系统，其特征在于，所述信号产生电路包括，

可调节的电流源，连接于一工作电压和接地端之间，可控制地改变输出电流大小；

可调分压电阻，连接于所述电流源和所述接地端之间，所述波形信号自所述可调分压电阻和所述电流源相连接的点引出。

3.根据权利要求1所述的耳机阻抗检测系统，其特征在于，所述信号产生电路与所述音频输出端口之间连接一电压跟随器，所述电压跟随器主要由一运算放大器组成，于所述运算放大器的同相输入端连接所述波形信号；于所述运算放大器的输出端通过一可调电阻连接所述音频输出端口。

4.根据权利要求1所述的耳机阻抗检测系统，其特征在于，所述波形信号的幅度每隔设定时间周期升高一预定增量。

5.根据权利要求4所述的耳机阻抗检测系统，其特征在于，所述波形信号的幅度于第一阶段每隔设定时间周期升高一第一增量，自所述第一阶段后每隔所述设定时间周期升高的幅度是所述第一增量的2n倍，其中n＝1，2，…M。

6.一种耳机阻抗检测方法，其特征在于，用于权利要求1至5任意一项所述的耳机阻抗检测系统，包括以下步骤：

步骤1，用于产生一幅度随时间上升的波形信号并自所述耳机接口的一个音频输出端口输入所述被测耳机，以作为所述被测耳机的激励信号；

步骤2，对所述音频输出端口与接地端之间的电压降与一设定阈值电压进行比较，并产生一比较信号；

于所述波形信号施加于所述被测耳机时开始计时，并于所述电压降达到所述阈值电压时结束计时并输出计时数据，所述计时数据与被测耳机的阻抗信息一一对应，同样的所述波形信号下，被测耳机的阻抗越高，所需的时间越短。

7.根据权利要求6所述的耳机阻抗检测方法，其特征在于，所述波形信号的幅度每隔设定时间周期升高一预定增量。

8.根据权利要求6所述的耳机阻抗检测方法，其特征在于，所述波形信号的幅度于第一阶段每隔设定时间周期升高一第一增量，自所述第一阶段后每隔所述设定时间周期升高的幅度是所述第一增量的2n倍，其中n＝1，2，…M。

9.一种便携式电子设备，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述的耳机阻抗检测系统。